怎么测定原子的电子数和质子数?

据scienceblog网6月20日报道，美国杰斐逊实验室能源部核物理学家研究发现了影响质子结构的奇异夸克。这个研究结果表明，正如以前的经验所显示，在质子的夸克-胶子中存在着奇异的夸克，而且会影响质子的性质。来自19个研究所的108位物理学家组成的国际研究组G-Zero合作组在美国杰斐逊实验室进行此项研究并得出上述研究成果。6月17日在纽约杰斐逊实验室举行的物理研讨会上,Beck以“奇异夸克是否影响核结构？源自G0实验结果”为题在介绍了此项研究结果。正式的科学研究报告已经提交评审。 质子存在于所有物质中，是原子的核。长久以来，物理学家都了解到构建质子的主要物质是夸克，由胶子将夸克结合起来形成微粒。在质子中永远以两种方式存在着三种夸克，即两个“向上”的夸克和一个“向下”的夸克。向上和向下的夸克可能是宇宙中存在的六种夸克中最轻的。除了质子中三种永远存在的夸克外，根据量子力学理论的特殊规律，其它的微粒可以不断的改变。那些奇异的微粒通常会在很短的时候内消失，但是即便如此它们也可能会影响到质子的结构。核物理学家努力研究来寻找这些奇异的微粒是否真的存在。 根据G-Zero合作研究组发言人，伊利诺大学Urbana-Champaign分校物理学教授Doug Beck研究，通过测定微粒间微弱的相互作用可能可以探测到这些奇异的夸克。如果通过电磁声的相互作用来观察质子，就可以看到质子中的夸克。而且，如果同时测定微粒间微弱的相互作用，就可以看到非常类似的，但是视觉角度非常不同的夸克。通过比较得到的这些图片，科学家就可以了解到奇异夸克在质子结构中的作用了。 G-Zero研究组的科学家将极化的电子束打入氢原子，以观察可以“离散”出多少质子。在一个方向上旋转极化的电子束，以观察可以离散出多少个质子。然后旋转电子束，再一次在相同时间内准确的测定质子数。由于电磁声的力是镜相的（电子的旋转不会影响离散的质子数），而微弱的作用力（极化后的电子将会与质子旋转方向相反，产生微弱的相互作用）却不是镜相的，所以就可以提到不同的质子数。 Beck解释说，那些相对不同的速率就可以显示出从质子中离散出的电子间的相互作用有多大。将这种相互作用的强度与电子和质子的电磁相互作用力相比较，就可以找到所需要的答案了。研究结果显示那些奇异的夸克的确会影响质子的结构。特别是发现奇异的夸克在质子的电场和